张平良，刘晓伟，李兴茂，倪胜利，黄 勇

（1.甘肃省农业科学院旱地农业研究所，甘肃 兰州 730070；2.崇信县种子管理站，甘肃 崇信 744200）

小麦是甘肃省第二大粮食作物，也是最重要的口粮作物，在保障口粮安全中起着不可替代的作用［1］。近年来，由于种植业结构调整，其种植面积不断压缩，已低于100 万hm2［1-2］。陇东位于北部冬麦区西部黄土高原沟壑地区，是甘肃省冬小麦的主产区，常年播种面积约34 万hm2，占全省冬小麦播种面积60%以上，历史上素有“陇东粮仓”之美誉［3-4］。宽幅沟播技术是在冬小麦精量、半精量播种技术的基础上，以扩播幅、增行距、促匀播为核心，改传统密集条播、籽粒拥挤一条线为宽幅、分散式的栽培技术［5-7］。小麦宽幅沟播栽培技术较传统条播播种行距增大，通风透光，每行都有“边行效应”；沟内播种使苗期保温防冻、抗倒伏；播种精量，加之农机和农艺相结合，增产增效显著，近年来被广泛推广［8-10］。我们于2019—2020 年选择甘肃陇东旱塬冬小麦适宜种植区（崇信县），研究了宽幅沟播栽培与优化施肥对旱塬地冬小麦产量、氮肥及水分利用效率的影响，以探索陇东旱塬小麦高产高效绿色栽培新模式，对发展甘肃陇东区域小麦生产和保障粮食安全具有一定意义。

1 材料与方法

1.1 供试材料

指示冬小麦品种为陇鉴111，由甘肃省农业科学院旱地农业研究所选育。供试肥料为尿素（含N 46%），由甘肃刘家峡化工集团有限责任公司生产并提供；磷酸二铵（含N 18%、P2O546%），由云南云天化国际化工股份有限公司生产并提供。

1.2 试验方法

试验设在平凉市崇信县黄寨镇北沟村（35° 36′N，106° 93′ E），海拔1 508 m，年平均气温6.99℃，年均降水量为490 mm，年平均日照时数2 237 h，属温带半干旱大陆性气候。土壤类型为黑垆土，土壤肥力中等。试验采用裂区设计，主区为宽幅沟播和平作条播2 个种植方式，每个种植方式下设推荐优化施肥OPT（N 150 kg/hm2、P2O5180 kg/hm2）和对照（CK）（N 0 kg/hm2、P2O5180 kg/hm2）2个施肥水平。小区面积为36 m2，3 次重复。所用肥料中磷肥在播前作底肥一次施入，氮肥的60%在播前基施、40%在返青后拔节期追施。试验于2019 年9 月24 日播种，2020 年6 月30 日收获。播种量为300 kg/hm2，田间管理同当地大田。采用宽幅沟播栽培［6］，即在播种前整好地块，采用小麦宽幅沟播机播种，沟宽25 cm、垄高15 cm、幅宽200 cm。

1.3 测定项目与方法

小麦成熟期每小区随机选取20 株，测定株高、穗长、穗粒数、千粒重、茎叶重、穗粒重等指标。小麦成熟期每小区随机选取20 株带回室内，分茎叶和籽粒两部，105 ℃温度下杀青30 min后，在70 ℃恒温下烘至恒重，获取地上部分（茎叶、籽粒）干物质量，称重后磨粉保存待测。植株和籽粒全氮含量采用浓H2SO4-H2O2联合消煮后，用BRAN+LUEBBE 公司的AA3 连续流动分析仪测定。土壤水分含量采用土钻烘干法测定［11］，在每小区小麦播前、收获期从行间0～100 cm 土层（每20 cm 为1 个层次）取样测定。

1.4 相关参数计算［12-13］

氮肥农学效率（AEN）=（施氮区籽粒产量－无氮区籽粒产量）/施氮量

氮肥利用率（NUE）=［（施氮区氮素吸收量－无氮区氮素吸收量）/施氮量］×100 %

氮肥偏生产力（NPFP）=施氮区产量/施氮量

作物水分利用效率（WUE）=（小麦籽粒产量/耗水量）×100 %

植株N素吸收量=成熟期植株干物质量积量×植株含N 量

1.5 数据分析

试验数据采用DPS15.10 和Microsoft Excel 2003 进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 冬小麦产量构成因子

由表1 可知，与传统平作条播相比，宽幅沟播栽培可使冬小麦单株穗粒数、籽粒千粒重分别平均增加6.0%、4.5%，单株茎叶重、颖壳重、穗粒重分别显著增加19.1%～22.1%、13.4%～18.2%、12.8%～25.4%，对小麦株高、穗长有一定影响，但差异不明显。在相同种植模式下，OPT（推荐优化施肥）处理的小麦穗粒数、千粒重、茎叶重均显著高于CK，其中在宽幅沟播方式下OPT 较CK 处理的小麦千粒重、茎叶重分别显著增加了8.9%、33.9%，穗粒重增加了31.1%。表明宽幅沟播显著影响冬小麦籽粒穗粒数、千粒重、穗粒重等产量构成，有利于茎叶、籽粒干物质量积累，促进冬小麦生长。

表1 宽幅沟播与优化施肥的冬小麦产量构成因子

2.2 冬小麦氮肥利用率及其水分利用效率

由表2 可知，与平作条播相比，宽幅沟播模式下小麦植株吸N 量提高了16.7%～21.7%。在OPT 推荐施肥条件下，宽幅沟播较平作条播的氮肥偏生产力、氮肥农学效率增加6.81、4.30 kg/kg，分别明显提高了24.3%、118.1%，氮肥利用率明显提高了9.6 百分点。相同施肥条件下，与平作条播相比，宽幅沟播的水分利用效率提高了9.5%～19.6%；在相同种植模式下，OPT 较CK 处理WUE平均提高了8.45%，其中在宽幅沟播模式下显著提高了13.22%。表明在陇东旱塬雨养条件下，宽幅沟播栽培有利于冬小麦植株氮素养分吸收，促进冬小麦生长，较传统平作条播方式显著提高了氮肥利用率和水分利用效率。

表2 宽幅沟播与优化施肥的冬小麦氮肥利用率和水分利用效率

2.3 冬小麦籽粒产量及经济效益

由表3 可知，在2020 年陇东地区春季低温冻害和连续干旱情况下，宽幅沟播较传统平作条播方式冬小麦籽粒产量平均增加了10.3%～24.3%，经济效益显著增加了17.4%～42.1%。在宽幅沟播种植方式下，OPT 较CK 处理小麦产量显著增加29.5%，经济效益增加了30.7%；在平作条播方式下，OPT 较CK 处理小麦产量及经济效益分别增加了14.9%、12.3%。表明在陇东旱塬区春季持续干旱和低温冻害条件下，小麦宽幅沟播抗逆增产效应表现明显，实现了增产增收，且以推荐施肥/OPT 处理效果明显。

表3 宽幅沟播与优化施肥的冬小麦产量和经济效益①

3 小结

在陇东旱塬区春季低温冻害和连续干旱情况下，与传统平作条播相比，宽幅沟播种植显著影响旱地冬小麦籽粒穗粒数、千粒重、穗粒重等产量构成因子，有利于冬小麦茎叶、籽粒干物质量积累。

与传统平作条播相比，宽幅沟播栽培可促进冬小麦植株氮素养分吸收，提高植株吸N 量，可显著提高氮肥偏生产力和氮肥农学效率，小麦氮肥利用率显著提高了9.6 百分点，水分利用效率提高了9.5%～19.6%。与传统平作条播相比，宽幅沟播方式下冬小麦产量平均增加10.3%～24.3%，经济效益提高17.4%～42.1%，且在推荐优化施肥（N 150 kg/hm2、P2O5180 kg/hm2）水平下增产增收效果显著。综合考虑小麦产量、氮肥利用和水分利用效率等因素，在本试验条件下，宽幅沟播技术为陇东旱塬区冬小麦高产增效的适宜种植模式。